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材料及資源工程系
材資系簡介
 
本系草創於民國38年設立台灣省立台北工業專科學校礦冶工程科,於77年改名為材料及資源工程科、83年隨本校改制技術學院改名為材料及資源工程系,並於87年設置材料及資源工程研究所招收碩士生一班、95年改名為材料科學與工程研究所並另行成立資源工程研究所,98年起成立材料科學與工程研究所博士班。
本系亦是全國唯一將材料科學與資源工程整合的學術單位,配合現代材料科技與資源永續發展,提供材料生命週期所需之專業知識與人文素養,由資源之開發、處理、應用、再生,以至於材料製程、組織、性質、性能與應用等專業實務科技,使學生得以進入科技或學術領域發展。課程採材料與資源兩組分組教學,師資與各項教學研究設備互相支援,研究方向彼此整合,以強化學生學習的深度,並構建出其視野的廣度及專業技術的發展與競爭能力。以下針對材料及資源兩組之發展特色分別進行說明。
 
(1)    材料組之發展及研究重點在於培育材料工程之專業技術人才,使能擔負材料之製造、設計、處理、加工、品質管制及檢驗等任務。主要教學及研究方向在金屬、陶瓷及其複合材料之組成、微觀組織、製程及性質間之相互關係,材料之性能與應用,以及材料之防蝕與保固研究,研究之材料依功能性主要可以分為電子、奈米、生醫、能源、民生材料為主。其詳細內容包括:
1.電子材料:包括發光材料合成與應用、光觸媒材料合成與應用、光學陶瓷薄膜之製造、高頻表面聲波濾波器開發、高介電薄膜製程開發、磁性陶瓷材料配方開發。電子陶瓷材料:包括被動元件材料配方及製程開發,通訊用低溫共燒陶瓷材料與RF元件之設計及製作,非收縮型LTCC材料製程開發,及High Q、High K低溫介電陶瓷材料開發等。
2.奈米材料:設立奈米科技學程,發展包括具備光、電、磁功能奈米粉體之製備技術研發、粉體分散與分級技術研發、粉體粒面修飾/臉譜技術研發、晶粒成長行為調控配方、奈米材料結構及性能之分析測試等。奈米微粉末之應用以增加高分子材料之抗紫外線、吸收遠紅外線、抗菌消臭、導電及抗靜電或電磁等特殊機能。
3.生醫材料:包括奈米級生醫材料於組織工程及藥物傳遞與釋放領域之應用研究、生醫金屬材料之表面改質與生物親合性研究、生醫陶瓷與金屬複合材料於牙科骨科植體之應用研究、材料表面奈米化改質之抗菌性與應用研究。
4.能源材料:配合工程學院發展重點,成立發展太陽光電科技學程。發展的方向包括太陽能電池的材料研發及系統整合、固態氧化物燃料電池的研發、光電元件(如感測器)、磁流體發電機材料、固態電解質、光觸媒材料合成與應用、複合多層膜材料之製備及應用等。
5.民生材料:包括傳統金屬材料及其複合材料之製造、加工、熱處理及性質等創新製程與應用領域之開發;其中包括:鑄鐵、鑄鋁、鑄鋼、陶金複合材料、熱均壓與粉末冶金製程高緻密度材料、高溫合金、超合金及非晶質金屬等材料與其製程之研發,銅系、鎳鈦系形狀記憶合金之特性研究,及以上材料微結構與性質關係之探討。
 
(2)    資源組之主要研究及教學方向為資源開發及地質工程、資源應用及材料合成、以及資源處理及材料製程等三大專長領域。基於研究方向之專精,本系已積極整合各個領域專長之教師,組織資源及再生利用研究群。以實用技術研發為重心,並以實務性及應用性為導向,竭力爭取相關研究計劃。現謹將研究與發展重點列舉並分述如下:
1.資源開發及地質工程:本領域研究與發展重點包括:工程地質與大地工程之應用、地理資訊系統(GIS)與全球定位系統(GPS)應用於二次資源流向之監控技術、地理資訊系統(GIS)與全球定位系統(GPS)應用於二次資源處理地點之選址技術、礦山技術於污染場址整治之應用、廢棄礦山作為最終處置場之可行性評估技術、廢棄物最終處置場之資源探勘技術、各種工程地質調查與大地工程之試驗。所包含技術有工程地質調查、地質鑽探與岩心判釋、地下水調查與模擬、滑動層調查、岩石力學試驗與岩體破壞理論、邊坡穩定分析以及工程地質與大地工程整治規劃等。
根據內政部之統計,台灣地區天然災害發生數目自民國六十一年至九十年間成長了一倍之多,各種天災之損失迭創新記錄,另由行政院國科會的統計,台灣地區於民國五十年至七十六年間,因颱風、豪雨所造成的災害損失總計高達新台幣二千五百億元,平均每年將近一百億元。此些災害發生的驅動力雖然多與自然力量有關,但由於人類對自然環境的不了解或甚至直接由人為因素所造成的也經常是災害發生的主要因素。因此在地狹人稠卻又地質災害危機四伏的台灣,如何避免或降低地質災害損失,應是當前重要的課題。本系所的災害地質與環境地質研究重點即在以上之前提下,是由了解地質災害的發生機制出發,進而建立臺灣地區環境地質之基本資料並發展一套可信的地質災害發生預測方法,作為國土規畫之參考。
2.資源應用及材料合成:本領域之發展重點及特色包括:工業礦物之粉碎研磨及奈米化、純化,石材加工、表面處理及奈米化,微米與奈米級陶瓷與金屬粉體之合成、分散、流變性質及應用研究。
3.資源再生處理及材料製程:由於資源及再生技術近年來已受到世界各國之重視,並體認到資源枯竭與環境污染之嚴重性,因此提出資源再生對策。從廢棄物中將有用的資源加以回收利用,供為原料再生,如此不但可減少蘊藏資源之開採量,節省能源耗費,更可使廢棄物產生量減少,實為一體多面之解決良策。所以資源工程實為目前台灣急需發展之重要科技,也是獲得更豐富的生活物資與更完善的生活環境所必需建立的技術。本領域研究與發展重點包括資源回收、再生與利用,資源再生系統模擬、設計與自動化,資源再生與利用之整體性經濟評估,回收處理技術例如吸附、分散、凝聚、發泡、乳化、離子交換等表面處理技術,冶煉與精煉回收製程如材料回收之火法及濕法製程及製程反應中之熱力學、動力學與輸送現象之研究,回收材料加工技術如再生之貴金屬、鋼鐵材料、非鐵材料加工與應用。
 
 
材料科學與工程研究所簡介
 
本校「材料及資源工程系」具有悠久之歷史,於民國八十七年獲教育部核准成立研究所碩士班後,即從以前實務教學為主之目標,迅速轉型為教學與研究並重,理論與實務兼顧的應用科技為發展方向。為配合學術發展脈動,提升材料專業研究能量,本系碩士班於民國九十五年更名為「材料科學與工程研究所碩士班」,積極從事包括金屬材料、陶瓷材料、電子材料、光電材料、生醫材料、奈米材料等之製程研發、特性檢測、應用研發及機制探討等相關之研究。此外,為延續碩士班之研究教育,民國九十年在工程學院設立工程科技研究所博士班,其中設有材料組。民國九十八年為更進一步提昇本所之研發能量與競爭力,並為國家培養更多具有材料專業之高級人才,本所獲教育部核准增設「材料科學與工程研究所博士班」,由工程科技研究所博士班獨立出來,使本系所具有學士、碩士及博士各級人才培育課程,形成完整之高級技職教育體系,以發揮並擴大科技大學應有之教學、研究及服務之功能。
材料所(以下簡稱本所)之課程係配合本所之教育目標及研究方向設計,依照材料種類分為金屬、陶瓷、高分子,並以無機材料領域課程為主,依功能則分屬能源、生醫、與電子光電領域材料,探討材料之組成、微觀組織、製程及性質間之相互關係,及其性能與應用。本所之課程主要依據材料種類、材料性質、材料製程、材料檢測、材料功能等面向開設,課程設計大致包括數理基礎、檢測分析、專業基礎及較深入的專業課程等四個階段。,另有必修與必選之材料專題研討,藉由專家學者公開演講的方式達到跨領域與國際趨勢學習的機會。研究生並未區分組別,使其得以有跨領域互相學習與討論的機會。
本所的發展方向,主要將配合國家產業發展之需求,並依據本校中長程發展計畫,參考本所之特色、師資專長及研究設備等,規劃幾項發展重點領域,培養智德兼修的專業人才,使其能擔負新興材料之製造、設計、處理、與創新研發等任務。本所主要的研究發展方向與內容包括:
(一)電子金屬材料:除了傳統金屬材料之製造、加工、熱處理及性質改良外,著重於半導體應用金屬、電子與光電構裝用金屬、金屬靶材、薄膜材料開發、非晶質金屬材料之研發等。本所在金屬材料領域的研發內容,除了積極往先進應用領域發展外,更著重於傳統金屬材料的開發以及製程的改進。
(二)電子陶瓷材料:包括被動元件材料配方及製程開發、通訊用低溫共燒陶瓷材料與RF元件之設計及製作、非收縮型LTCC材料製程開發、High Q及High K低溫介電陶瓷材料開發、光學陶瓷薄膜之製造、高介電薄膜製程開發、發光材料合成與應用、高頻表面聲波濾波器開發、及磁性陶瓷材料配方開發、具備光、電、磁功能奈米粉體之合成製備技術研發、粉體分散與分級技術研發等。
(三)能源材料:能源技術及材料的發展為本所重點發展的領域,包括太陽能電池的材料研發及系統整合、固態氧化物燃料電池的研發、光電元件(如感測器)、磁流體發電機材料、固態電解質、光觸媒材料合成與應用、複合多層膜材料之製備及應用等。
 (四)生醫材料:傳統生醫材料包括人工關節材料、生醫金屬的表面改質、生醫陶瓷製程以及牙科材料的製備具為本所現有之研究方向,搭配奈米技術的發展,奈米金微粒於生物晶片相關檢測技術之應用與新檢測技術之研發、牙科材料表層奈米抗菌技術之開發、仿生材料之研究、藥物傳輸及釋放系統之研發等亦是本所積極發展之方向。